[发明专利]基于轨道交通车辆故障数据的车辆状态评估方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于轨道交通车辆故障数据的车辆状态评估方法及系统，该方法包括以下步骤：1)构建全线网所有车型的基本信息库以及车辆功能结构；2)构建覆盖全线网所有车型的车辆故障库；3)获取电动列车的历史故障数据，进行预处理后统计故障数；4)构建电动列车状态评价模型，并结合故障频次和故障量化等级计算得到电动列车的车辆整体状态评分。与现有技术相比，本发明具有分级、分类有效管理、客观科学评价、提高工作效率、故障分析查询等优点。

技术领域

本发明涉及轨道电动列车状态检测评估领域，尤其是涉及一种基于轨道交通车辆故障数据的车辆状态评估方法及系统。

背景技术

在城市轨道交通高速发展背景下，轨道交通车辆基数增大和车辆管理呈现出不平衡发展态势。特别是对于城市轨道交通投入较早的城市，目前已全面实现网络化运营，线网配属车型众多，车辆在使用年限、设计制造水平、设备状态、运营表现、维修需求等各方面都存在着差异。车辆作为城市轨道交通运营最重要的设备，对车辆进行评估不仅是保障城市轨道交通运营安全的手段之一，而且可以从整体上反映线网车辆的可靠性、可用性和可维修性等方面的情况，对车辆运营、维护和保养等方面具有重要意义。

目前，状态评估主要有三种较为常用的方法：一是利用专业领域知识建立失效物理模型；二是基于传感器或试验采集到的数据进行分析和预测；三是基于历史失效数据对状态进行评估，三种方法适用性各不相同。城市轨道交通车辆是一个复杂机械系统和电气系统的集合，车辆状态受到众多因素的影响，作为一个复杂的动态系统，整车的失效物理模型很难求得；因此车辆状态的获取主要通过监测或评估车辆系统中某一子系统或部件的状态，而对于车辆整体来说，子系统或部件并不能全面反映整车健康状态，现阶段对整车状态的评估尚处于探索阶段。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于轨道交通车辆故障数据的车辆状态评估方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于轨道交通车辆故障数据的车辆状态评估方法，包括以下步骤：

1)构建全线网所有车型的基本信息库以及车辆功能结构；

2)构建覆盖全线网所有车型的故障库；

3)获取电动列车的历史故障数据，进行预处理后统计故障数；

4)构建电动列车状态评价模型，并结合故障频次和故障量化等级计算得到电动列车的车辆整体状态评分。

所述的步骤1)中，基本信息库包含的车型基本信息包括车型、列车数量、投用年限、供应商、架大修履历、关键技术参数以及供应商信息。

所述的步骤1)中，车辆功能结构具体为子系统-二级部件-最小可更换单元三级车辆功能结构，并且分别对子系统、二级部件和最小可更换单元进行分级编码，用以进行机器识别。

在子系统-二级部件-最小可更换单元三级车辆功能结构中，电动列车被分为12个子系统，分别为牵引系统、制动系统、控制系统、车门、转向架、辅助供电、车体、车钩、空调系统、接口、乘客信息和辅助功能。

所述的步骤2)中，基于子系统-二级部件-最小可更换单元三级车辆功能结构对各零部件的各失效方式编制故障代码，构建故障库。

所述的步骤2)中，在故障库中，对不同等级的故障类型进行量化，对应的故障等级量化指标为：

一级故障F₁：直接影响安全或造成系统关键功能失效；

二级故障F₂：影响系统功能完整性，影响舒适性，有冗余或其他应急措施维持运营一段时间；

三级故障F₃：故障无安全影响，不影响运营；